TWI522534B - 顯示器風扇控制裝置及方法 - Google Patents

Description

顯示器風扇控制裝置及方法

本發明是有關於一種具有風扇的顯示器，且特別是有關於一種顯示器風扇控制裝置及顯示器風扇控制方法。

顯示器(例如液晶顯示器等)是常見的電子產品，其已廣泛地應用於各種領域，例如電腦周邊的顯示器、電視機及公共告示牌等。為了避免顯示器的溫度過高而影響顯示器的正常運作，顯示器可內建風扇，以造成強制對流來降低顯示器的溫度。為了控制風扇的開啟或關閉，顯示器可內建溫度感測器，以監控顯示器的溫度。當溫度感測器所偵測的溫度大於預設溫度時，將自動啟動風扇。相反地，當所偵測的溫度小於預設溫度時，則自動關閉風扇。

然而，隨著顯示器的應用領域越來越廣，不同的亮度及不同的應用環境溫度都有可能在單一顯示器上發生，其中亮度可能從150nits到800nits，而應用環境溫度可能低於攝氏0度或高 於攝氏50度。因此，顯示器的動態溫度管理不容易達到。

台灣專利編號TW I294550揭露了一種有關於投影機的散熱系統；台灣專利編號TW I395875揭露了一種有關於動態調整風扇轉速之控制系統及方法；中國專利編號CN100430854揭露了一種具有散熱裝置之液晶顯示器及其內部溫度調節方法；台灣專利編號TW I270846揭露了一種視訊亮度調整裝置及方法。

本發明提供一種顯示器風扇控制裝置，用以控制顯示器風扇的轉速。

本發明提供一種顯示器風扇控制方法，用以控制顯示器風扇的轉速。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種顯示器風扇控制裝置，適於控制一顯示器的一風扇的轉速。顯示器風扇控制裝置包括一溫度感測器、一記憶體及一控制模組。溫度感測器用以感測顯示器的一當前溫度。記憶體用以儲存顯示器的當前溫度、一第一設定溫度及一第二設定溫度。控制模組耦接至溫度感測器及記憶體，並適於耦接至顯示器的風扇，用以比較顯示器的當前溫度與第一設定溫度的大小、比較顯示器的當前溫度與第二設定溫度的大小及判斷顯示器的當 前溫度的變化，以控制風扇的轉速。若該控制模組判斷溫度感測器感測到的顯示器的當前溫度上升，控制模組在風扇轉速低於一最高轉速時提高風扇的轉速。

本發明的一實施例提出一種顯示器風扇控制方法，適於控制一顯示器的一風扇的轉速。顯示器風扇控制方法包括下列步驟。(a)偵測顯示器的溫度以取得一當前溫度，並接續步驟(b)；(b)判斷當前溫度是否大於一第一設定溫度，若當前溫度大於第一設定溫度，則啟動風扇，維持風扇的轉速，並接續步驟(c)，且若當前溫度小於等於第一設定溫度，則接續步驟(a)；(c)偵測顯示器的溫度以判斷當前溫度是否上升並更新當前溫度，若當前溫度上升，則調整風扇的轉速，並接續步驟(c)，且若當前溫度未上升，則接續步驟(d)；(d)判斷當前溫度是否下降，若當前溫度未下降，則接續步驟(c)，且若當前溫度下降，則接續步驟(e)；以及(e)判斷當前溫度是否小於等於一第二設定溫度，若當前溫度小於等於第二設定溫度，則關閉風扇，並接續步驟(a)，且若當前溫度大於第二設定溫度，則接續步驟(c)。

基於上述，本發明的上述實施例可達到下列優點或功效的至少其中之一。在本發明的上述實施例中，藉由比較顯示器的當前溫度與第一設定溫度的大小、比較顯示器的當前溫度與第二設定溫度的大小及判斷顯示器的當前溫度的變化，以控制風扇的轉速，故可達到動態溫度管理。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉 實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

50‧‧‧顯示器

52‧‧‧風扇

100‧‧‧顯示器風扇控制裝置

110‧‧‧溫度感測器

120‧‧‧記憶體

130‧‧‧控制模組

132‧‧‧比較器

134‧‧‧轉速控制器

S102~S118‧‧‧步驟

圖1是本發明一實施例的一種顯示器風扇控制裝置應用於控制顯示器風扇的方塊圖。

圖2繪示圖1的實施例所應用的第一及第二溫度與亮度關係的函數的曲線圖。

圖3是本發明一實施例的一種顯示器風扇控制方法應用於控制顯示器風扇的流程圖。

有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1是本發明一實施例的一種顯示器風扇控制裝置應用於控制顯示器風扇的方塊圖。請參考圖1，本實施例的顯示器風扇控制裝置100適於控制一顯示器50的一風扇52的轉速，以確保顯示器50的溫度處於工作溫度範圍內。顯示器風扇控制裝置100包括一溫度感測器110、一記憶體120及一控制模組130。溫度感 測器110用以感測顯示器50的一當前溫度T，例如是顯示器50的一個離其工作溫度上限最近的熱敏感元件的當前溫度T。記憶體120用以儲存顯示器50的當前溫度T、一第一設定溫度T1及一第二設定溫度T2。控制模組130耦接至溫度感測器110及記憶體120，並適於耦接至顯示器50的風扇52。

圖2繪示圖1的實施例所應用的第一及第二溫度與亮度關係的函數的曲線圖。請參考圖1及圖2，在本實施例中，為了計算出第一設定溫度T1及第二設定溫度T2，需事先求得一第一溫度與亮度關係的函數f1(x)及第二溫度與亮度關係的函數f2(x)。具體而言，在一特定亮度及關閉風扇52的情況下，找出顯示器50的內部離其工作溫度上限最近的熱敏感元件。接著，取得此熱敏感元件在一特定亮度下運作時所偵測的溫度及其工作溫度上限的差異，並將此差異加上溫度感測器110所偵測的溫度而得到一個特定亮度與溫度關係的數值。接著，取得此熱敏感元件對應其他不同亮度的溫度與亮度關係的數值，並將這些數值以漸進線方式產生一第一溫度與亮度關係的函數f1(x)=-ax+b，其中x是當前亮度，而a和b是常數。當前亮度x可為顯示器50所設定的一預設亮度，或可由一亮度感測器(未繪示)感測顯示器50而得。因此，控制模組130可將當前亮度x代入第一溫度與亮度關係的函數f1(x)=-ax+b以後，可計算出對應當前亮度x的第一設定溫度T1。第一溫度與亮度關係的函數f1(x)可用來控制風扇52是否轉動。當溫度感測器110所偵測熱敏感元件的當前溫度高於第一溫 度與亮度關係的函數f1(x)代入當前亮度x所得的第一設定溫度T1時，可啟動風扇52以冷卻顯示器50。

當風扇52開始轉動時，溫度感測器110偵測熱敏感元件的溫度可能減緩升高的速度、不再升高或是開始降低。因此，在上述測試達到溫度平衡時，紀錄溫度變化。利用平衡溫度與第一溫度與亮度關係的函數f1(x)之間的溫度差來製作一第二溫度與亮度關係的函數f2(x)，其中第二溫度與亮度關係的函數f2(x)=-cx+d，其中x是當前亮度，而c和d是常數。控制模組130可將第一溫度與亮度關係的函數f1(x)的當前亮度x代入第二溫度與亮度關係的函數f2(x)=-cx+d以後，可計算出對應當前亮度x的第二設定溫度T2。第二溫度與亮度關係的函數f2(x)可用來控制風扇52是否關閉。當環境溫度低於某一溫度時，溫度感測器110偵測熱敏感元件的當前溫度低於第二溫度與亮度關係的函數f2(x)代入當前亮度x所得的第二設定溫度T2時，使得熱敏感元件的溫度與顯示器50工作溫度上限有較大的差距，因而顯示器50不需風扇52冷卻而可關閉風扇52。

記憶體120可儲存當前溫度x、第一溫度與亮度關係的函數f1(x)及第二溫度與亮度關係的函數f2(x)，而控制模組130則可讀取記憶體120所儲存的內容並進行運算。因此，控制模組130可將當前亮度x代入第一溫度與亮度關係的函數f1(x)=-ax+b以後可計算出對應當前亮度x的第一設定溫度T1。控制模組130還可將相同的當前亮度x代入第二溫度與亮度關係的函數f2(x)=-cx +d以後可計算出對應當前亮度x的第二設定溫度T2。在相同的當前亮度x下，第一設定溫度T1大於第二設定溫度T2。在本實施例中，第一溫度與亮度關係的函數f1(x)及第二溫度與亮度關係的函數f2(x)均為線性函數。在本發明另一實施例中，控制模組130還可進一步將計算出的第一設定溫度T1及第二設定溫度T2儲存於記憶體120中，若當前亮度x沒有改變，則控制模組130可於記憶體120直接讀取相同的第一設定溫度T1及第二設定溫度T2，僅在當前亮度x改變時才將當前亮度x重新代入第一溫度與亮度關係的函數f1(x)及第二溫度與亮度關係的函數f2(x)，計算出新的第一設定溫度T1及第二設定溫度T2，以提高控制模組130的運作效率，但本發明不以此為限。

請再參考圖1，控制模組130耦接至溫度感測器110及記憶體120，用以比較顯示器50的當前溫度T與第一設定溫度T1的大小、比較顯示器50的當前溫度T與第二設定溫度T2的大小及判斷顯示器50的當前溫度T的變化。控制模組130適於耦接至顯示器50的風扇52，用以控制風扇52的轉速，例如控制模組130藉由控制風扇52的電壓以控制風扇52的轉速。若控制模組130判斷溫度感測器110感測到的顯示器50的當前溫度T上升，控制模組130在風扇52的轉速低於一最高轉速時提高風扇52的轉速。若控制模組130判斷顯示器50的當前溫度T大於第一設定溫度T1，則控制模組130開啟風扇52並維持風扇52的轉速。若控制模組130判斷顯示器50的當前溫度T小於等於第二設定溫度T2， 則控制模組130關閉風扇52。

請再參考圖1，具體而言，在本實施例中，控制模組130可包括一比較器132及一轉速控制器134。比較器132耦接至溫度感測器110及記憶體120，用以比較顯示器50的當前溫度T與第一設定溫度T1的大小、比較顯示器50的當前溫度T與第二設定溫度T2的大小及判斷顯示器50的當前溫度T的變化。轉速控制器134耦接至比較器132，並適於耦接至顯示器50的風扇52，用以控制風扇52的轉速，例如轉速控制器134藉由控制風扇52的電壓以控制風扇52的轉速。若控制模組130判斷溫度感測器110感測到的顯示器50的當前溫度T上升，控制模組130的轉速控制器134在風扇52的轉速低於一最高轉速時提高風扇52的轉速。若控制模組130的比較器132判斷顯示器50的當前溫度T大於第一設定溫度T1，則控制模組130的轉速控制器134開啟風扇52並維持風扇52的轉速。若控制模組130的比較器132判斷顯示器50的當前溫度T小於等於第二設定溫度T2，則控制模組130的轉速控制器134關閉風扇52。

圖3是本發明一實施例的一種顯示器風扇控制方法應用於控制顯示器風扇的流程圖。下文將依照圖1的裝置來說明圖3的方法。請參考圖1及圖3，本實施例的顯示器風扇控制方法適於控制顯示器50的風扇52的轉速。本實施例的顯示器風扇控制方法包括下列步驟。如步驟S102所示，藉由溫度感測器110偵測顯示器50的溫度以取得一當前溫度T，並接續步驟S104。如步驟 S104所示，藉由控制模組130判斷當前溫度T是否大於一第一設定溫度T1。若當前溫度T大於第一設定溫度T1，則啟動風扇52，並維持風扇52的轉速，如步驟S106所示，並接續步驟S108；若當前溫度T小於等於第一設定溫度T1，則接續步驟S102。相似於圖1的裝置實施例，控制模組130可將當前亮度x代入第一溫度與亮度關係的函數f1(x)=-ax+b以後可計算出對應當前亮度x的第一設定溫度T1。此外，前述的當前亮度x可為顯示器50所設定的一預設亮度，或可由一亮度感測器(未繪示)感測顯示器50而得。

如步驟S108所示，藉由溫度感測器110偵測顯示器50的溫度以藉由控制模組130判斷當前溫度T是否上升並更新當前溫度T。若當前溫度T上升，則接續步驟S110；若當前溫度T未上升，則接續步驟S114。如步驟S110所示，判斷風扇52的轉速是否小於風扇52的一最高轉速。若風扇52的轉速小於風扇52的最高轉速，則提高風扇52的轉速，如步驟S112所示，並接續步驟S108；若風扇52的轉速等於風扇52的最高轉速，則接續步驟S108。在另一未繪示實施例中，步驟S110亦可省略，故若當前溫度T上升，則跳過步驟S110，而接續至S112。如步驟S114所示，藉由控制模組130判斷當前溫度T是否下降。若當前溫度T未下降，則接續步驟S108；若當前溫度T下降，則接續步驟S116。

如步驟S116所示，藉由控制模組130判斷當前溫度T是否小於等於一第二設定溫度T2。若當前溫度T小於等於第二設定 溫度T2，則關閉風扇52，如步驟S118所示，並接續步驟S102；若當前溫度T大於第二設定溫度T2，則接續步驟S108。相似於圖1的裝置實施例，控制模組130可將相同的當前亮度x代入第二溫度與亮度關係的函數f2(x)=-cx+d以後可計算出對應當前亮度x的第二設定溫度T2。在相同的當前亮度x下，第一設定溫度T1大於第二設定溫度T2。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，藉由比較顯示器的當前溫度與第一設定溫度的大小、比較顯示器的當前溫度與第二設定溫度的大小及判斷顯示器的當前溫度的變化，以控制風扇的轉速，故可達到動態溫度管理。此外，可藉由顯示器的當前亮度及預設的第一及第二溫度與亮度關係的函數來決定第一設定溫度及第二設計溫度，使得動態溫度管理考慮到顯示器的當前亮度，使得具有較大的亮度範圍及環境溫度範圍的顯示器也能具有良好的動態溫度管理。

惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作的簡單等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露的全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明的權利範圍。

50‧‧‧顯示器

52‧‧‧風扇

100‧‧‧顯示器風扇控制裝置

110‧‧‧溫度感測器

120‧‧‧記憶體

130‧‧‧控制模組

132‧‧‧比較器

134‧‧‧轉速控制器

Claims (13)

1. 一種顯示器風扇控制裝置，適於控制一顯示器的一風扇的轉速，包括：一溫度感測器，用以感測該顯示器的一當前溫度；一記憶體，用以儲存該顯示器的該當前溫度、一第一設定溫度及一第二設定溫度，其中該第一設定溫度為該顯示器的一當前亮度代入一第一溫度與亮度關係的函數所計算的一溫度，該第二設定溫度為該顯示器的該當前亮度代入一第二溫度與亮度關係的函數所計算的一溫度，且該第一設定溫度大於該第二設定溫度；以及一控制模組，耦接至該溫度感測器及該記憶體，並適於耦接至該顯示器的該風扇，用以比較該顯示器的該當前溫度與該第一設定溫度的大小、比較該顯示器的該當前溫度與該第二設定溫度的大小及判斷該顯示器的該當前溫度的變化，以控制該風扇的轉速，其中若該控制模組判斷該溫度感測器感測到的該顯示器的該當前溫度上升，該控制模組在該風扇轉速低於一最高轉速時提高該風扇的轉速。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器風扇控制裝置，其中若該控制模組判斷該顯示器的該當前溫度大於該第一設定溫度，該控制模組開啟該風扇並維持該風扇的轉速。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器風扇控制裝置，其中若該控制模組判斷該顯示器的該當前溫度小於等於該第二設定溫 度，該控制模組關閉該風扇。
4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器風扇控制裝置，其中該第一溫度與亮度關係的函數及該第二溫度與亮度關係的函數為一線性函數。
5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器風扇控制裝置，其中該記憶體更用以儲存該第一溫度與亮度關係的函數及該第二溫度與亮度關係的函數。
6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器風扇控制裝置，其中該當前亮度為該顯示器所設定的一預設亮度。
7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器風扇控制裝置，其中該當前亮度由一亮度感測器感測該顯示器而得。
8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器風扇控制裝置，其中該控制模組包括：一比較器，耦接至該溫度感測器及該記憶體，用以比較該顯示器的該當前溫度與該第一設定溫度的大小、比較該顯示器的該當前溫度與該第二設定溫度的大小及判斷該顯示器的該當前溫度的變化；以及一轉速控制器，耦接至該比較器，並適於耦接至該顯示器的該風扇，用以控制該風扇的轉速。
9. 一種顯示器風扇控制方法，適於控制一顯示器的一風扇的轉速，包括下列步驟：(a)偵測該顯示器的溫度以取得一當前溫度，並接續步驟(b)； (b)判斷該當前溫度是否大於一第一設定溫度，若該當前溫度大於該第一設定溫度，則啟動該風扇，維持該風扇的轉速，並接續步驟(c)，且若該當前溫度小於等於該第一設定溫度，則接續步驟(a)，其中該第一設定溫度為該顯示器的一當前亮度代入一第一溫度與亮度關係的函數所計算的一溫度；(c)偵測該顯示器的溫度以判斷該當前溫度是否上升並更新該當前溫度，若該當前溫度上升，則調整該風扇的轉速，並接續步驟(c)，且若該當前溫度未上升，則接續步驟(d)；(d)判斷該當前溫度是否下降，若該當前溫度未下降，則接續步驟(c)，且若該當前溫度下降，則接續步驟(e)；以及(e)判斷該當前溫度是否小於等於一第二設定溫度，若該當前溫度小於等於該第二設定溫度，則關閉該風扇，並接續步驟(a)，且若該當前溫度大於該第二設定溫度，則接續步驟(c)，其中該第二設定溫度為該顯示器的該當前亮度代入一第二溫度與亮度關係的函數所計算的一溫度，且該第一設定溫度大於該第二設定溫度。
10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示器風扇控制方法，其中在步驟(c)中，調整該風扇的轉速的步驟，更包括下列步驟：(c1)判斷該風扇的轉速是否小於該風扇的一最高轉速，若該風扇的轉速小於該風扇的該最高轉速，則提高該風扇的轉速，並接續步驟(c)，且若該風扇的轉速等於該風扇的該最高轉速，則接續步驟(c)。
11. 如申請專利範圍第9項所述的顯示器風扇控制方法，其 中該第一溫度與亮度關係的函數及該第二溫度與亮度關係的函數為一線性函數。
12. 如申請專利範圍第9項所述的顯示器風扇控制方法，其中該當前亮度為該顯示器所設定的一預設亮度。
13. 如申請專利範圍第9項所述的顯示器風扇控制方法，其中該當前亮度由一亮度感測器感測該顯示器而得。